JPH04221708A - 接触子破損防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は接触子破損防止装置に係
り、特にロボットアームに取付けられる接触子、あるい
はタッチ信号プローブ等の接触子破損防止装置に用いる
ことができる

【０００２】

【従来の技術】近時、産業ロボット等の発展に伴い各ロ
ボットアームのより微細、かつ高性能な動作が要求され
るに至り、種々のアームが開発されている。かかるロボ
ットアームは、当該アームの作動位置を検出して所定の
制御等を行うものであるが、その作動位置を検出するた
めに接触子を設け、この接触子に加えられる外力に基づ
く所定の変位を検出することなどによってアーム制御を
行う方式が採用されている。

【０００３】この場合、接触子に加えられる外力による
破損防止を講ずる必要があり、その一手段として、接触
子に所定圧力等が加えられたことを電気的に検出して駆
動手段を停止させる等の対応が図られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来構
造においては、接触子の外力付与時と駆動手段の停止時
とのタイムラグ等に起因して接触子が破損され得るとい
う問題があった。

【０００５】そのため、接触子に外力が加えられた際に
、この外力を吸収して接触子の破損を回避する構成が考
えられるが、一般に知られている構成は、接触子を支持
するロッドを当該ロッドの周方向数箇所で複数のコイル
ばね等により保持してロッドを傾斜可能とし、接触子へ
の外力解除時にばねの付勢力によってロッドの中立位置
復帰を図るもの、あるいはロッドをダイヤフラム等に支
持させるものがある。しかし、これら構造によると複数
のばねを必要とする等部品点数が多く、かつ、ばねの均
等な精度が要求されるのみでなく組立に熟練を要したり
、また、高価な部品の使用が余儀なくされるという問題
があった。

【０００６】

【発明の目的】ここに本発明の目的は、前記従来構造に
おける問題に鑑み、簡易な構成にして接触子の破損を有
効に回避し得るとともに、装置全体の部品点数の削減が
でき、かつ、組立容易化等を通じて製造コストの低減が
可能な接触子破損防止装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
、本発明に係る接触子破損防止装置は所定間隔を隔てて
互いに平行に配置された一対のプレートを含むケースと
、前記プレートの相対向位置にそれぞれ傾斜面を有して
穿設された第１および第２の軸受けと、これら軸受けを
貫通され、かつ傾斜可能に設けられたロッドと、このロ
ッドに当該ロッドの軸方向二地点に配置されるとともに
、前記第１および第２の軸受けに転動可能に配置された
第１および第２の球体と、これら球体間に介装されて両
球体を離間方向に付勢する付勢手段とを備え、前記第１
および第２の球体のいずれか一方がロッドに対して軸方
向移動可能に設けられたことを特徴として構成されてい
る。

【０００８】

【作用】前記ロッドの先端に取付けられる接触子に外力
が加えられると、ロッドは外力に対応して傾斜ないし軸
方向に変位しようとする。この時、ロッドの軸方向に移
動可能に設けられた球体は、前記付勢手段の付勢力に抗
してロッド上を移動を伴いつつ軸受けの傾斜面に沿って
移動し、これによってロッドの傾斜がなされて接触子に
加えられる外力を十分に吸収する。接触子への外力が解
除されたときは前記軸方向に移動した球体は、付勢手段
の付勢力によって初期位置に戻るよう作用され、これに
よりロッドの中立位置への復帰がなされることとなる。

【０００９】

【発明の実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づい
て説明する。

【００１０】図１には本実施例に係る接触子破損防止装
置の全体構成が示されている。この図において、ケース
１は所定間隔を隔てて互いに平行に配置された上下一対
のプレート２，３と、これらプレート２，３を両端位置
にて相互に連結する側壁４，５とを備えて構成されてい
る。本実施例においては、下方のプレート３と側壁４，
５とは一体的に連結されて略Ｕ字状部材として形成され
ている。また、前記プレート２側は図示しないロボット
アーム等に連結されるようになっている。

【００１１】前記上下のプレート２，３の相対向位置に
おける中央部には、図２にも示されるようにそれぞれ穿
設されて第１および第２の軸受け７，８が形成されてい
る。第１の軸受け７は、ケース１の内側に向かって次第
に拡開する傾斜面によって形成されており、第２の軸受
け８は前記第１の軸受け７と略同様にケース１の内側に
向かって次第に拡開する傾斜面により形成されている。 本実施例においては、前記第１の軸受け７が第２の軸受
け８よりも大きく形成されている。

【００１２】前記第１および第２の軸受け７，８を貫通
する方向には、図中下端縁に図示しない接触子が取付け
られるロッド１０が配置されている。このロッド１０の
直径は、前記第２の軸受け８を形成するための貫通孔の
直径よりも更に小径とされており、これによってロッド
１０の傾斜を許容するスペースが確保されるようになっ
ている。このロッド１０の軸方向二地点には、前記第１
の軸受け７に転動可能に着座される比較的大きな球体１
２が設けられているとともに、第２の軸受け８に転動可
能に着座され、かつ、前記第１の球体１２よりも小径と
された第２の球体１３が設けられている。この際、本実
施例においては、前記第１の球体１２はロッド１０の軸
方向に沿って移動可能となるようにロッド１０に遊嵌さ
れ、第２の球体１３はロッド１０に固定されている。

【００１３】前記第１および第２の球体１２，１３の間
において、前記ロッド１０の外周側には付勢手段として
のコイルばね１５が介装されている。このコイルばね１
５は、第１および第２の球体１２，１３を相互に離間す
る方向に付勢するものであり、これによって両球体１２
，１３が第１および第２の軸受け７，８に所定圧力にて
着座されるようになっている。

【００１４】次に、本実施例の作用につき、図３および
図４をも参照して説明する。

【００１５】初期状態においては、図１および図２に示
されるようにロッド１０はコイルばね１５の付勢力によ
って第１および第２の球体１２，１３が、それぞれに対
応した第１および第２の軸受け７，８に正確に着座され
て、ロッド１０が中立位置に保持されている。

【００１６】ここで、ロッド１０の図中下端に取付けら
れる図示しない接触子に水平方向から外力Ｆが加えられ
ると、この外力Ｆがロッド１０に対して傾斜力となって
作用する。そのため、第１の球体１２は、第１の軸受け
７を形成する傾斜面の作用によって当該傾斜面に沿いつ
つロッド１０の軸方向下方に移動することとなる（図３
参照）。このとき、図示しないセンサによりロッドの変
位を検出して、ロボットアーム等の駆動が停止されるこ
ととなる。

【００１７】一方、接触子に対する外力Ｆが下方より上
下に向けて加えられたときには、前記第１の球体１２の
上方への移動は第１の軸受け７によって規制されるため
、この第１の球体１２と第２の球体１３との間に介装さ
れたコイルばね１５の圧縮と、第１の球体１２内におけ
るロッド１０の上昇移動とにより、第２の球体１３が第
２の軸受け８より離間されることとなり（図４参照）、
第２の球体と固定的関係にあるロッド１０の上方への移
動が許容され、前述と同じようにしてロボットアーム等
の駆動停止がなされる。

【００１８】従って、本実施例によれば、第１の球体１
２をロッド１０に遊嵌する一方、第２の球体１３をロッ
ド１０に固着し、これら第１及び第２の球体１２，１３
間にコイルばね１５を介装し、かつ、両球体１２，１３
を傾斜面からなる第１および第２の軸受け７，８に転動
可能に着座させる構成としたから、ロッド１０に取付け
られる接触子に対していずれの方向から外力が加えられ
ても、これを吸収すべくロッド１０の傾斜および軸方向
移動が行われるため、接触子の破損ひいてはロッド１０
の破損を有効に防止できるという効果がある。

【００１９】また、接触子に対する外力が解除されたと
きには、コイルばねの付勢力等によって直ちにロッド１
０を中立位置に復帰させることが可能となる。この際、
コイルばね１５は一個であり、かつ、ロッド１０の外周
に配置されたものであるから、従来構造のように、複数
個のコイルばねを採用したものに比べて部品点数を削減
することが確実に実現され、かつ、複数個のコイルばね
利用のような付勢力のバランス調整も全く必要とされな
いという利点がある。

【００２０】さらに、本実施例装置の組立てはケース１
を構成する上方のプレート２のみを各側壁４，５の上端
に固定する前に、ロッド１０に対して各球体１２，１３
およびコイルばね１５を組み込んだ状態でこれを上方よ
りケース１内に挿入し、この後に上方のプレート２を固
定すればよいものであるため、装置全体の組立作業を極
めて簡単かつ迅速に行い得、また、組立に熟練も何ら要
求されることがない。換言すれば、装置各部の保守，点
検あるいは部品交換も極めて容易となる。

【００２１】さらにまた、付勢手段としてコイルばね１
５を用いたものであるため、ダイヤフラム等の高価な部
品に対して低廉であり、製造コストの低減も図れるとい
う効果がある。

【００２２】次に、前記実施例における接触子破損防止
装置が変位検出機に用いられた場合について、図５に基
づいて説明する。

【００２３】なお、以下の説明において、既述の構成部
分については同一符号により示し、説明を省略する。

【００２４】この変位検出機は、前記ロッド１０の上端
縁に検出ヘッド２０を装着するとともに、この検出ヘッ
ド２０に対して直交三軸方向から相対配置される近接セ
ンサ２１，２２，２３を支持部材２４に設けたものであ
る。この際、センサとしては静電容量型等の他、高周波
発振型，差動コイル型，磁気型等種々の型式によって構
成することができる。

【００２５】従って、このような構成によれば、既述の
効果に加えて接触子の変位方向、あるいは変位量を検出
することができるという効果を更に付加することができ
る。

【００２６】なお、前記各実施例の説明において、ケー
ス１は図中紙面直交方向において開放型について図示，
説明したが、本発明は必ずしもこれに限定されるもので
なく、上下のプレート２，３を平行に支持し得る限りに
おいて種々変更可能であり、かつ、密閉型にすることも
できる。また、各プレート２，３に形成された軸受け７
，８の大きさ、及び第１および第２の球体１２，１３の
大きさの各相対関係も何ら限定されるものでなく、それ
ぞれ同一の大きさにしてもよい。但し、第１の軸受け７
および第１の球体１２を第２の軸受け８および第２の球
体１３に対して大きく設けた場合には、ロッド１０の傾
斜角度をより大きく確保できるという利点がある。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によればロ
ッドの傾斜を許容するよう構成したことにより、接触子
の破損を有効に回避できるとともに、部品点数の削減等
によって製造コストを低減でき、さらに熟練を要求され
ることなく組立が可能となり、かつ、装置の保守，点検
も極めて容易な接触子破損防止装置を提供できるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】接触子破損防止装置の全体構成を示す斜視図で
ある。

【図２】図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。

【図３】ロッドが傾斜した状態を示す図２と同様の図で
ある。

【図４】ロッドが上昇した状態を示す図２と同様の図で
ある。

【図５】本発明装置が変位検出機に適用された場合の概
略構成を示す斜視図である。

【符号の説明】

１　　ケース ２　　プレート ３　　プレート ７　　第１の軸受け ８　　第２の軸受け １０　　ロッド １２　　第１の球体 １３　　第２の球体 １５　　付勢手段としてのコイルばね。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　所定間隔を隔てて互いに平行に配置さ
   れた一対のプレートを含むケースと、前記プレートの相
   対向位置にそれぞれ傾斜面を有して穿設された第１およ
   び第２の軸受けと、これら軸受けを貫通され、かつ傾斜
   可能に設けられたロッドと、このロッドに当該ロッドの
   軸方向二地点に配置されるとともに、前記第１および第
   ２の軸受けに転動可能に配置された第１および第２の球
   体と、これら球体間に介装されて両球体を離間方向に付
   勢する付勢手段とを備え、前記第１および第２の球体の
   いずれか一方がロッドに対して軸方向移動可能に設けら
   れたことを特徴とする接触子破損防止装置。